ify"> (1)
Щільність у всіх точках однорідної рідини однакова.
Щільність рідин і газів залежить від температури і тиску. Всі рідини, крім води, характеризуються зменшенням щільності із зростанням температури. Щільність води максимальна при t=40С і зменшується як зі зменшенням і зі збільшенням температури від цього значення.
У таблиці 1 наведені значення щільності води при нормальному атмосферному тиску і різних температурах
Таблиця 1
T, 0С02468, кг/м3999,87999,971000999,97999,88T, 0С1020304060, кг/м3999,7998,2995,7992,2983,2
Рідина - це тіло, що володіє властивістю плинності, легкої рухливістю, здатне змінювати свою форму під впливом зовнішніх сил і температурних змін.
Для полегшення вивчення законів руху рідини введено поняття ідеальні і реальні рідини raquo ;. Ідеальні - невязкую рідини, що володіють абсолютною рухливістю, тобто відсутністю сил тертя і дотичних напружень і абсолютної незмінністю в обсязі під впливом зовнішніх сил. Такі рідини не існують в дійсності. Реальні - в'язкі рідини, що володіють стискальністю, опором, розтягують і сдвигающим зусиллям і достатньою рухливістю, тобто наявністю сил тертя і дотичних напружень. Реальні рідини можуть бути ньютонівські і неньютовскне (бінгемовскіе). У ньютонівських рідинах при русі одного шару рідини щодо іншого величина дотичних напружень (внутрішнього тертя) пропорційна швидкості зсуву. При відносному спокої ці напруги дорівнюють нулю. Така закономірність була встановлена ??Ньютоном в 1686 році, тому ці рідини (вода, масло, бензин, гас, гліцерин та ін.) Називають ньютоновскими рідинами. Неньютонівські рідини не володіють великою рухливістю і відрізняються від ньютонівських рідин наявністю дотичних напружень (внутрішнього тертя) в стані спокою, величина яких залежить від виду рідини. Ця особливість була помічена Ф.Н. Шведовим (1889 р), а потім Бингемом (1916 г.), тому такі рідини (бітум, гідросуміші, глинистий розчин, оллоіди, нафтопродукти при температурі близькій до температури застигання) отримали й іншу назву - бінгемовскіе (або бінгамовскіе).
Сили, що діють в рідині, прийнято ділити на зовнішні і внутрішні. Внутрішні сили представляють собою сили взаємодії частинок рідини, вони є парними, і їх сума завжди дорівнює нулю. Внаслідок плинності рідини в ній не можуть діяти зосереджені сили, а можливо лише дію зовнішніх сил, безперервно розподілених за її об'ємом (масі) або по поверхні. У зв'язку з цим зовнішні сили поділяють на масові або об'ємні і поверхневі. Масові сили пропорційні масі рідкого тіла, або, для однорідних рідин - його обсягом. Масові це сили ваги й інерції.
Сила тяжіння в земних умовах діє на рідину постійно, а сила інерції тільки при повідомленні обсягом рідини прискорень (позитивних чи негативних), при відносному спокої в прискорено рухомих посудинах, що переміщаються з тим чи іншим прискоренням або при відносному русі рідини в руслах. До числа масових сил відносять також сили, що вводяться при складанні рівнянь руху рідини за принципом Даламбера.
Поверхневі сили обумовлені впливом сусідніх обсягів.
. Основні параметри, що характеризують рух рідини
Основними параметрами, що характеризують рух рідини є: площа живого перерізу S, витрата рідини Q і середня швидкість руху v.
Площа живого перерізу. Живим перетином потоку рідини рисунок 1 називається перетин, яке в кожній своїй точці нормально до векторів швидкостей частинок рідини.
Малюнок 1 - Живі перерізу потоку рідини:
А - теоретичне розтин; б - практичне розтин; в - епюра швидкостей в живому перетині по глибині потоку
У практиці найчастіше зустрічаються потоки рідин, живий перетин яких представляє собою поверхню, що мало відрізняється від площини.
Витрата рідини. Витратою рідини називається кількість рідини, що проходить через дане живий перетин одиницю часу. Витрата може вимірюватися в об'ємних або масових одиницях:
(2)
Середня швидкість руху рідини. У загальному випадку швидкості частинок в різних точках живого перерізу будуть різні. Якщо площа епюри приватних швидкостей Fе розділити на ширину потоку рідини H, то у відповідному масштабі одержимо значення середньої швидкості руху рідини, т.е.
(3)
З іншого боку,
(4)
Це співвідношення часто використовується в практиці для визначення третього невідомої величини при двох відомих, зокрема, для визначення с...
